Pilvien alueellinen vaihtelu ja satelliittidatan epävarmuus voivat johtaa pienhiukkasten ilmastoa jäähdyttävän vaikutuksen aliarviointiin

Pilvien vesimäärän muutosten arvioiminen satelliittimittauksien avulla on osoittautunut haastavaksi tehtäväksi, koska pienhiukkasten lisäksi muutoksiin vaikuttavat monet muutkin tekijät, kuten sääolosuhteiden vaihtelu. Muut tekijät on pyrittävä eristämään analyysistä, jotta pienhiukkasten vaikutuksen suuruus voidaan erottaa.

Nature Communications -lehdessä juuri julkaistussa tutkimuksessa nostettiin esille yksi tällainen tekijä, jota ei ole aiemmin otettu ollenkaan huomioon. Pilvien luonnollinen vaihtelevuus ja satelliittidatan epävarmuus aiheuttavat systemaattisen virheen, kun arvioidaan pilvien sisältämän veden muutosta satelliittimittausten avulla. Tämä virhe puolestaan johtaa aerosolien ja pilvien vuorovaikutuksen aiheuttaman, ilmastoa jäähdyttävän vaikutuksen aliarviointiin.

”Aiemmissa tutkimuksissa on esitetty, että merellisten pilvien veden määrä laskee, kun pienhiukkasten määrä kasvaa, jolloin tämä mekanismi pienentäisi pienhiukkasten viilentävää vaikutusta merellisiin pilviin. Tämän tutkimuksen mukaan todellinen vaikutus saattaa kuitenkin olla päinvastainen”, kertoo Ilmatieteen laitoksen tutkimusprofessori Antti Arola.

Pienhiukkasten vaikutus ilmastoon vaatii edelleen lisää tutkimusta

Kasvihuonekaasujen lisääntymisestä johtuvaa ilmaston lämpenemistä on jossain määrin jarruttanut ihmisten toiminnasta syntyvien pienhiukkasten eli aerosolien jäähdyttävä vaikutus. Pienhiukkaset vaikuttavat suoraan säteilynkulkuun sekä epäsuorasti muuttamalla pilvien ominaisuuksia. Pienhiukkasten vaikutus ilmastonmuutokseen on pysynyt pitkään suurimpana epävarmuustekijänä, kun arvioidaan ihmisten vaikutusta ilmastomuutokseen.

Merkittävin osa tästä pienhiukkasiin liittyvästä epävarmuudesta liittyy pienhiukkasten ja pilvien välisten vuorovaikutuksien aiheuttamaan säteilypakotteeseen. Yksi merkittävimmistä epävarmuuden lähteistä aerosoli-pilvi-vuorovaikutusten aiheuttamassa pakotteessa puolestaan liittyy siihen, kuinka pilvien sisältämän veden määrä reagoi ilmakehän pienhiukkasten määrän muutoksiin.

Nyt julkaistu tutkimus antaa tutkijoille lisää aineksia ymmärtää ihmisten toiminnasta ilmakehään tulevien pienhiukkasten vaikutusta pilviin ja sitä kautta ilmastoon. Tutkimus myös haastaa aiemmat arviot siitä, että pienhiukkasten määrän lisääntyminen vähentäisi pilviveden määrää.

Lisätietoja:

tutkimusprofessori Antti Arola, Ilmatieteen laitos, p. 029 539 2129, antti.arola@fmi.fi

Tieteellinen artikkeli on saatavilla Nature Communications -tiedelehdessä.

Viite: Arola, A., Lipponen, A., Kolmonen, P. et al.Aerosol effects on clouds are concealed by natural cloud heterogeneity and satellite retrieval errors. Nat Commun 13, 7357 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-34948-5